WO2000053931A1 - Schraubenkompressor - Google Patents

Abstract

Jeder der beiden druckseitigen Wellenzapfen (23, 29) der Rotoren eines Schraubenkompressors ist im Rotorgehäuse (3) durch eine axialspielfreie Anordnung von Schrägkugellagern (91, 93) gelagert, die auf der dem Rotor (9, 11) zugewandten Seite sowohl gegen eine Innenschulter (97) des Rotorgehäuses (3) als auch gegen einen den Wellenzapfen (23, 29) umgebenden Distanzring (101) anliegen. Die Länge des Distanzrings (101) hat Übermass gegenüber dem Abstand zwischen der Innenschulter (97) und der dem Rotor (9, 11) zugewandten Stirnfläche (113) des Rotorgehäuses. Durch entsprechende Wahl dieses Übermasses kann die Breite des Rotorspaltes zwischen der Rotorstirnfläche und der Gehäusestirnfläche auf einen exakten Wert vorgegeben werden. Der Distanzring (101) kann zusätzlich als Laufring für das Zusammenwirken mit einer den Wellenzapfen abdichtenden Dichtungsanordnung ausgebildet sein.

Description

Schraubenkompressor

Die Erfindung betrifft einen Schraubenkompressor von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art. Die Erfindung ist vorzugsweise, aber nicht ausschließlich anwendbar bei einem Schraubenkompressor für die Erzeugung eines Druckluftstroms für den pneumatischen Transport von Schüttgütern, und insbesondere bei einem für die Anbringung an einem Silofahrzeug ausgebildeten Schraubenkompessor .

Schraubenkompressoren sind nach dem Verdrängerprinzip arbeitende Luftverdichter, die im Vergleich zu anderen Kompressortypen vorteilhafte Eigenschaften aufweisen, die sie besonders für den pneumatischen Transport von Schüttgütern geeignet machen. Dies gilt insbesondere für sogenannte trockenlaufende Schraubenkompressoren, bei denen die durch ein Gleichlaufgetriebe synchronisierten Schraubenrotoren keine Berührung miteinander und mit den umgebenden Gehäuseteilen haben. Im Kompressionsraum ist deshalb keine Schmierung erforderlich, so daß diese ölfrei gehalten werden kann und somit jegliche Verunreinigung der Druckluft mit Öl vermieden wird. Durch den berührungsfreien Lauf der Rotoren findet auch in diesem Bereich kein Verschleiß statt, der die Lebensdauer reduziert, und es entsteht kein Abrieb, der die geförderte Luft verunreinigen kann. Schraubenkompressoren sind aufgrund ihrer Betriebscharakteristik vor allem zur Realisierung hoher Druckverhältnisse geeignet und sind unempfindlich gegen kurzfristige Drucksteigerungen, die durch Verstopfung der mit der Druckluft beaufschlagten Rohrleitung verursacht werden könnten. Schließlich haben sie geringeres Gewicht und geringe Abmessungen, was sie besonders für mobilen Einsatz z. B. an Silofahrzeugen geeignet macht.

Für den Wirkungsgrad eines derartigen Schraubenkompressors kommt es entscheidend auf einen möglichst kleinen und exakt definierten Spalt zwischen den druckseitigen Rotorstirnflachen und der ihnen benachbarten Stirnwand des Rotorgehauses an. Dieser Spalt soll im Betrieb eine Breite haben, die möglichst nicht größer als 100 μm ist und innerhalb sehr genauer Toleranzen eingehalten wird. Die die Spaltbreite beeinflussenden Toleranzen addieren sich aus den Fertigungstoleranzen der Bauteile (Rotorwellenzapfen, Gehause- bonrungen) und den Axialspielen der zur Lagerung der Wellenzapfen verwendeten Walzlager. Da auch diese Axialspiele ihrerseits eine herstellungsbedingte Toleranz aufweisen, die sich durch die Einbau- und Betriebsbedingungen auch erandern kann, war es bisher üblich, bei der Fertigung jedes Einzelkompressors den Rotorspalt durch Ausprobieren einzustellen, und zwar durch Einsetzen unterschiedlich dicker Beilagscheiben zwischen die an den Spielanschlag gedruckten Walzlager und die zugeordneten Gehauseanlageflachen. Da man somit ohnehin auf Ausprobieren angewiesen war, hat man auch davon abgesehen, bei den Fertigungstoleranzen der Wellenzapfen und Gehauseanlageflachen eine besonders hohe Genauigkeit einzuhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schraubenkompressor dieser Art so auszubilden, daß bei der Montage des Kompressors eine sehr genaue Einhaltung eines vorgegebenen Spaltes zwischen den Rotorstirnflachen und der Gehau- sestirnwand erzielt werden kann, die nicht von Axialspielen der Walzlager und deren Toleranzen abhangt und kein Ausprobieren mittels unterschiedlich bemessener Beilag- scneiben bei der Montage des Kompressors erfordert. Die erfmdungsgemaße Losung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Durch die Verwendung einer axialspielfreien Anordnung von Schragkugellagern wird jeder Einfluß eines herstellungsbedingt unterschiedlichen Axialspiels der Walzlager auf die Einstellung des Rotorspalts eliminiert. Dies schafft die Voraussetzung dafür, die Breite des Rotorspaltes auf einen sehr exakt definierten Wert vorzugeben, und zwar durch entsprechend genaue Bearbeitung der Lange eines den Wellenzapfen umgebenden Distanzrings, der als Abstandshalter zwischen den Schragkugellagern und der Rotor- stirnflache dient und ein vorgegebenen Übermaß gegenüber dem ebenfalls entsprechend genau bearbeiteten axialen Abstand zwischen zwei den Schragkugellagern bzw. dem Rotor zugewandten Stirnflachen des Rotorgehauses. Der Distanzring kann eine zusatzliche Funktion als Laufring für das Zusammenwirken mit einer den Wellenzapfen abdichtenden Dichtungsanordnung haben.

Eine Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Kompressors wird anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Kompressors mit Ansaugfilter, von der Seite gesehen;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Kompressor von Fig. 1;

Fig. 3 einen horizontalen Schnitt durch den Kompressor in der die beiden Rotorachsen enthaltenden Ebene;

Fig. 4 eine weitere perspektivische Darstellung des Kompressors m Untersicht, vom saugseitigen Ende her gesehen, bei abgenommenem Ansauggehause und Ölbeh lter;

Fig. 5 ein Detail der perspektivischen Ansicht gemäß Fig. 1, mit einer geänderten Ausfuhrungsform des Ansaug- gehauses;

Fig. 6 ein vergrößertes Detail der Schnittdarstellung von Fig. 2 im Bereich der saugseitigen Rotorlagerung.

Fig. 7 ein vergrößertes Detail der Schnittdarstellung von Fig. 3 im Bereich der druckseitigen Rotorlagerung.

In allen Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Das Gehäuse des m Fig. 1 - 4 dargestellten Kompressors setzt sich aus den folgenden Hauptteilen zusammen: einem Getriebegehause 1, einem Rotorgehause 3, einem Einstromge- hause 4, einem Ansauggehause 5 und einem Ölbehälter 7. In dem Rotorgehause 3 sind zwei Rotoren, nämlich ein Haupt- laufer 9 (Profilzahne) und ein Nebenlaufer 11 (Profilluk- ken) drehbar gelagert, die mit ihren schraubenförmigen Zahnen und Zahnlucken ineinandergreifen und dabei abgedichtete Kammern bilden, die sich bei der Drehung des Rotors m Axialrichtung verschieben und verkleinern und dabei die angesaugte Luft komprimieren. Bei Betrieb werden die Rotoren so angetrieben, daß ihr in den Fig. 1 - 3 rechtes Ende die Saugseite ist. Hier wird Luft durch an der Stirnseite des Rotorgehauses 3 vorgesehene Einstromoffnungen 13 angesaugt. Die Luft wird von den ineinandergreifenden Zäunen und Zahnlucken des Rotorpaares in Axialrichtung nach links gefordert und tritt als komprimierte Luft am druckseitigen Ende der Rotoren an einem nach oben gerichteten Druckauslaß 15 aus. Das Funktionsprinzip eines Schraubenkompressors ist bekannt und wird hier nicht näher erläutert.

Das Getriebegehause 1 hat die Form eines scheibenartigen Standers. In ihm ist in Lagern 16, 18 die Antriebswelle 17 des Kompressors gelagert, deren aus dem Gehausedeckel 49 herausragender Wellenzapfen 17a an einen nicht dargestellten Drehantrieb angeschlossen ist. Das Getriebegehause 1 enthalt ferner ein Antriebsgetriebe, bestehend aus einem auf der Antriebswelle 17 befestigten Zahnrad 19 und einem auf dem Wellenzapfen 23 des Nebenläufers 11 befestigten Zahnrad 21, durch welches die Drehung der Antriebswelle 17 mit geeignetem Übersetzungsverhältnis auf den Nebenlaufer 11 übertragen wird. Ferner ist im Getriebegehause 1, d. h. ebenfalls auf der Druckseite der Rotoren 9, 11, das für den Synchronlauf dieser Rotoren sorgende Synchronisiergetriebe untergebracht, bestehend aus den ineinandergreifenden Zahnradern 25, 27, die auf dem Wellenzapfen 23 des Nebenlaufers bzw. auf dem Wellenzapfen 29 des Hauptlaufers 9 befestigt sind. Das Synchronisiergetriebe sorgt dafür, daß die Rotoren 9, 11 mit sehr geringem Spiel, aber beruhrungsfrei ineinander greifen. Hierdurch ist es möglich, ohne jede Olschmierung zwischen den Rotoren 9, 11 auszukommen, d.h. einen trockenlaufenden Kompressor zu realisieren. Dies ist besonders wichtig, wenn der Kompressor einen von Olruck- standen absolut freien Luftstrom zur pneumatischen Forderung von empfindlichem Fordergut erzeugen soll.

Das ingesamt Stander- oder scheibenförmig ausgebildete Getriebegehause 1 hat an seiner unteren Standflache beider- seits vorkragende Befestigungsfüße 31 mit Lochern 33 für Befestigungsschrauben, mit denen der gesamte Kompressor an einer geeigneten Unterlage, z. B. einem Fahrzeug, befestigt werden kann.

Zum Zweck der ständigen Schmierung des Antriebsgetriebes 19, 21 und des Synchronisiergetriebes 25, 27 wird in den Bereich des Verzahnungseingriffs beider Getriebe Schmieröl eingespritzt, das durch eine Olpumpe 45 standig umgewalzt wird. Ein erforderlicher Vorrat an 01 wird in dem Ölbehälter 7 vorratig gehalten, der mit dem Innenraum des Getrie- begehauses 1 kommuniziert. Mit den Wellenzapfen 23, 29 der Rotoren 9, 11 wirken Dichtungsanordnungen 35 zusammen, die den Olzutritt zu den Rotoren 9, 11 und damit zum Verdichtungsraum des Kompressors verhindern. Diese Dichtungsanordnungen werden noch im einzelnen erläutert. Da das Antriebsgetriebe 19, 21 und das Synchronisiergetriebe 25, 27 beide auf der Druckseite der Rotoren 9, 11 angeordnet sind und die saugseitigen Lager der Rotoren fettgefullt sind, wie noch erläutert wird, wird an der Saugseite der Rotoren (in Fig. 1 - 3 rechts) keine Olschmierung benotigt. Es sind deshalb auch keine Ölleitungen, wie bei der üblichen Bauart von Schraubenkompressoren, erforderlich, durch die 01 von der Druckseite zur Saugseite des Rotors und zurück zirkulieren kann.

Wie aus Fig. 1 und Fig. 3 ersichtlich, ist das Rotorgehause 3 am Getriebegehause 1 mittels einer Flanschverbindung 37 so befestigt, daß es vom Getriebegehause 1 frei auskragt. Auch der Ölbehälter 7, der eine flache Kastenform hat, ist am Getriebegehause 1 so befestigt, daß er von diesem frei auskragt, und zwar etwa parallel zum Rotorgehause 3 und unterhalb desselben. Die Seitenwande des Ölbehälters 7 sind mit Kuhlrippen 39 versehen. Zwischen dem Ölbehälter 7 und der Unterseite des Rotorgehauses 3 befindet sich ein relativ breiter Luftzwischenraum 41. Mit dieser Anordnung des Rotorgehauses 3 und Ölbehälters 7 relativ zueinander und zum Getriebegehäuse 1 wird erreicht, daß die Wärmeübertragung, insbesondere Wärmeleitung, vom Rotorgehause 3 zum Ölbehälter 7 auf ein Minimum reduziert wird. Damit wird vermieden, daß die bei Betrieb des Kompressors im Rotorgehause 3 durch die Luftverdichtung erzeugte Warme zu einer unerwünschten Aufheizung des Olvorrats im Ölbehälter 7 fuhrt, obwohl der Ölbehälter 7 direkt mit dem Getriebegehause verbunden ist. Durch die direkte Befestigung (Flanschverbindung) des Ölbehälters 7 an dem Getriebegehause 1 kann dieser mit dem Getriebegehause 1 über eine große Öffnung 43 kommunizieren. Gesonderte Ölleitungen entfallen.

Für die Zirkulation des Öls im Inneren des Getriebegehauses 1, bzw. zum Erzeugen eines Olnebels, dient eine Olpumpe 45, die die Antriebswelle 17 umgibt und von dieser angetrieben wird. Das Gehäuse der Olpumpe 45 hat einen nach außen abstehenden Flansch 47, der zur Zentrierung des am Getriebegehause 1 befestigten Gehäusedeckels 49 dient. Die Olpumpe 45 wird mit 4 Schrauben 51 (Fig. 3) und zugehörigen Ge in- debohrungen am Getriebegehause 1 befestigt.

Aufgrund der Anordnung des Antriebsgetriebes 19, 21 und Synchronisiergetriebes 25, 27 auf der Druckseite der Rotoren 9, 11 befinden sich auf deren Saugseite lediglich die Lager 53 für die saugseitigen Wellenzapfen 55, 57 in einem das Rotorgehause 3 saugseitig abschließenden Einstromge- hause 4, m dem zwischen Stützrippen 14 die zum Innenraum des Rotorgehauses 3 fuhrenden Einstromoffnungen 13 ausgebildet sind. Den Lagern 53 sind mit den Wellenzapfen 55, 57 zusammenwirkende Dichtungsanordnungen 61 vorgelagert, die noch erläutert werden.

Die ber die Lager 53 vorstehenden Enden der saugseitigen Wellenzapfen 55, 57 der Rotoren 9, 11 sind mit einem Werkzeugeingriff für den Ansatz eines Drehwerkzeuges versehen. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausfuhrungsbeispiel besteht der Werkzeugeingriff aus zwei Abflachungen 63 für den Ansatz eines Maulschlusseis. Der Werkzeugeingriff kann aber auch die Form eines Vierkants, Sechskants, eines Innensechskants oder dergleichen aufweisen. Die mit dem Werkzeugeingriff versehenen Wellenzapfen 55, 57 sind durch Abnehmen eines auf dem Emstromgehause 4 mit Schrauben befestigten Gehausedeckels 65 leicht zuganglich.

Durch Ansetzen eines Drehwerkzeugs an einem oder beiden saugseitigen Wellenzapfen der Rotoren 9, 11 ist es möglich, diese von Hand zu drehen und dadurch eine Blockierung der Rotoren zu beseitigen, die auftreten kann, wenn staub- formiges Gut, das durch den vom Kompressor erzeugten Druckluftstrom gefordert werden soll, in Folge eines Materialruckschlages in das Innere des Rotorgehauses 3 und zwischen die Rotoren 9, 11 gelangt. Durch Drehen des Antriebswellenzapfens 17a kann eine solche Blockierung in der Regel nicht beseitigt werden, da das Antriebsgetriebe 19, 21 eine zu hohe Übersetzung hat.

Das das Rotorgehause 3 saugseitig abschließende, die Em- stromoffnungen 13 aufweisende Einstromgehause 4 ist mit Abstand von einem großvolumigen Ansauggehause 5 umgeben (m Fig. 2 und Fig. 3 nur strichpunktiert angedeutet), das mittels Schrauben an einem Flansch 67 des Rotorgehauses 3 befestigt ist. In diesem direkt am Rotorgehause 3 befestigten Ansauggehause 5 befindet sich ein Ansaugfilter zum Filtern der angesaugten Luft und/oder ein Dampfer zur Scnalldampfung . Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausfuhrungsform enthalt das Ansauggehause 5 ein Filter 6 aus einem geeigneten porösen bzw. luftdurchlässigen Filtermaterial. Das Filter liegt m einem Luftstromungsweg zwischen einem äußeren Ansaugschlitz 69 und einem in einer inneren Trennwand 71 angeordneten Durchlaßschlitz 73, wobei Ansaugschlitz 69 und Durchlaßschlitz so gegeneinander versetzt sind, daß ein möglichst langer Stromungsweg für die Luft zwischen den Schlitzen 69, 73 durch das Filter 6 gebildet wird.

In Fig. 5 ist eine abgeänderte Ausfuhrungsform des Ansaug- gehauses 5 dargestellt, bei dem die durch den Ansaugschlitz 69 angesaugte und durch die Umlenkwand 71 mit Durchlaßschlitz 73 umgelenkte Luft einen z.B. aus geeigneten Lochblechen ausgebildeten Schalldampfer 75 durchströmt, bevor sie m den den Gehausedeckel 69 umgebenden Raum gelangt und durch die Einstromoffnungen 13 in den Innenraum des Rotorgehauses 3 einströmt. Es ist auch möglich, das Ansauggehause 5 so auszubilden, daß es sowohl ein Filter als auch einen Schalldampfer enthalt.

Ein Vorteil der direkten Anbringung des ein Filter und/oder einen Schalldampfer enthaltenden Ansauggehauses 5 am Rotorgehause 3 derart, daß es das Einstromgehause 4 mit Abstand umgibt, besteht darin, daß eine separate Anordnung eines Filters und/oder Schalldampfers, und eine Verbindungsleitung zwischen diesem und der Saugseite des Kompressors entfallen kann. Dadurch wird eine besonders einfache, kompakte und robuste Anordnung erzielt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die in das Ansauggehause 5 angesaugte Luft die Außenseite des die Wellenzapfenlager enthaltenden Ein- stromgehauses 4 umströmt und kühlt, bevor sie durch die Emstromoffnungen 13 in das Innere des Rotorgehauses 3 eintritt. Hierdurch wird eine wirksame Kühlung der saugseitigen Rotorlager erzielt.

Fig. 6 zeigt in vergrößerter Schnittdarstellung die Lagerung und Abdichtung des Wellenzapfens 55 des Rotors 9 in dem Einstromgehause . Der Wellenzapfen 57 des anderen Rotors 11 ist in analoger Weise gelagert und abgedichtet. Der mir, dem Werkzeugeingriff (Abflachungen 63) versehene Wellenzapfen 57 ist in dem nach Art einer Nabe ausgebildeten Mittelteil des Einstromgehause 4 mittels eines Walzlagers 53 gelagert, das zwischen einer Schulter des Wellenzapfens 57 und einem in einer Ringnut des Wellenzapfens eingreifenden Sicherungsring 83 angeordnet ist. Da auf der Saugseite der Rotoren 9, 11, wie oben ausgeführt, keinerlei Olschmie- rung stattfinden soll, ist das Walzlager 53 vorzugsweise als gekapseltes Lager mit einer Lebensdauer-Fettfullung ausgebildet, so daß es keinerlei nachtragliche Schmierung benotigt. Anschließend an das Walzlager 53 ist auf dem Wellenzapfen 57 ein Laufring 85 befestigt, vorzugsweise aufgeschrumpft. Der Laufring 85, der z.B. ein handelsüblicher Laufring für ein Walzlager sein kann, besteht aus Stahl mit speziell gehärteter Umfangsflache . Mit dieser wirken zwei Dichtlippen eines Lippendichtrings 87 zusammen, der den Innenraum des Rotorgehäuses 3 gegen die Walzlager 53 abdichtet. Auf der dem Rotorgehause 3 zugewandten Seite des Lippendichtrings 87 ist zwischen diesem und einer Innenschulter 4a des Einstromgehauses 4 ein Schutzring 89 angeordnet, dessen Innenumfang der Außenflache des Laufrings 85 mit einem sehr kleinen Spalt, aber beruhrungs- frei gegenübersteht. Der Schutzring 89 und der Lippen- dichtπng 87 sind aneinander und an der Innenschulter 4a des Emstromgehauses 4 anliegend in der Bohrung des Gehäuses festgelegt, vorzugsweise eingeklebt.

Die Funktion des Schutzrings 89 ist die Folgende: Der Kompressor erzeugt bei Betrieb durch Ansaugen von Luft auf der Saugseite und Ausblasen verdichteter Luft am Druckstutzen 15 einen Druckluftstrom, der z.B. zum pneumatischen Transport von staubformigen Gut dienen kann. Bei Betriebsstörungen kann es zu einem Rückschlag von komprimierter Luft von der Druckseite zur Saugseite der Rotoren kommen, wodurch die Gefahr besteht, daß von Luftstrom getragene Partikel des staubformigen Materials in das Rotorgehause 3 und aus diesem bis zu den Wellenzapfen der Rotoren gelangen. Im Fall eines solchen Materialruckschlags schützt der Schutzring 89 den Lippendichtring 87 davor, daß Staubpartikel unter die Dichtlippen des Lippendichtrings 87 gelangen und die Dichtwirkung beeinträchtigen.

Die in Fig. 6 dargestellte und vorstehend beschriebene saugseitige Lageranordnung hat den weiteren Vorteil, daß sie von dem Wellenzapfen 57 abgezogen werden kann, ohne daß dabei der Rotor 9 bzw. 11 ausgebaut oder die präzise Einstellung der Rotoren zueinander verändert werden muß. Das Abnehmen der Lager- und Dichtungsanordnung vom Wellenzapfen kann m folgender Weise durchgeführt werden:

Nach Abnehmen des Ansauggehauses 5 wird der Gehausedeckel 65 des Emstromgehauses 4 abgenommen, so daß der Wellenzapfen 57 mit seinem Sicherungsring 83 zuganglich wird. Der Sicherungsring 83 wird entfernt. Anschließend werden die das Einstromgehause 4 mit dem Rotorgehause 3 verbindenden Schrauben gelost. Nunmehr kann das gesamte Einstromgehause 4 mitsamt den darin enthaltenden Walzlagern 53, Lippen- dichtringen 87 und Schutzringen 89 abgenommen werden. Dadurch können die saugseitigen Walzlager 53, die diejenigen Teile sind, die aufgrund der begrenzten Standzeit ihrer Fettfullung am ehesten ausgetauscht werden müssen, leicht ausgewechselt werden, ohne daß die Rotoren 9, 11 in ihrer Justage zueinander und zum Gehäuse geändert oder gar ausgebaut werden mußten.

Fig. 7 zeigt in einer Schnittdarstellung entsprechend Fig. 3, aber in größerem Maßstab die Lagerung und Abdichtung der druckseitigen Wellenzapfen 29, 23 der Rotoren 9, 11 am druckseitigen Ende des Rotorgehauses 3. Im Folgenden wird die Lager- und Dichtungsanordnung für den Wellenzapfen 29 des Rotors 9 beschrieben. Diejenige für den Wellenzapfen 23 des Rotors 11 ist völlig analog ausgebildet.

Der Wellenzapfen 29 ist m der druckseitigen Stirnwand des Rotorgehauses 3 durch zwei nebeneinander geordnete Walzlager 91, 93 gelagert, die als sogenannte Schragkugellager ausgebildet sind. Schragkugellager, die im Handel erhaltlich sind, sind Kugellager, deren Kugeln vom äußeren und inneren Laufring nur auf der einen bzw. anderen Seite der radialen Mittelebene umgriffen werden. Die beiden Schragkugellager 91, 93 sind spiegelsymmetrisch nebeneinander angeordnet. Eine solche Anordnung von Schragkugellagern hat die Eigenschaft, daß sie in Axialrichtung völlig spielfrei ist. Eine auf dem Wellenzapfen 29 angeordnete Wellenmutter 95 legt die Schragkugellager 91, 93 in Axialrichtung auf dem Wellenzapfen 29 fest. Der äußere Laufring des Schragkugel- lagers 93 liegt gegen eine Innenschulter 97 des Rotorgehauses 3 an. Zwischen dem Schragkugellager 93 und dem Rotor 9 befindet sich ein Abschnitt des Wellenzapfens 29, auf dem ein Laufrmg 101 befestigt, vorzugsweise aufgeschrumpft ist. Dieser Laufrmg 101 besteht, ebenso wie der zuvor beschriebene Laufrmg 85 gemäß Fig. 6, aus Stahl mit einer speziell geharteten Umfangsflache . An der Oberflache des Laufrings 101 liegen die Dichtlippen eines Lippendichtrings 103 an, der den Kompressionsraum des Rotorgehauses 3 gegen den olbeaufschlagten Getriebe- und Lagerungsbereich abdichtet. Die gehartete und extrem präzise bearbeitete, z.B. polierte Außenflache des Laufrings 25 ergibt eine besonders verschleißmindernde Anlageflache für die Dichtlippen des Lippendichtrings 103.

Zwischen dem Lippendichtrmg 103 und dem Rotor 9 befindet sich ferner ein Labynnthdichtrmg 105, der an seinem Innenumfang mehrere nebeneinanderliegende Rmgrippen aufweist, die der Außenflache des Laufrings 101 mit sehr geringem Spalt, aber beruhrungsfrei gegenüberstehen und mit dieser einen Labyrinthspalt bilden. Obwohl der Laufrmg 101 mit dem Labynnthdichtrmg 105 normalerweise keine Be- runrung hat, ist es trotzdem vorteilhaft, daß sich der Laufrmg 101 auch über dem Bereich des Labyrmthdichtrmgs 105 erstreckt. Die Labyrinthspaltdichtung ist zwar im Normalfall eine beruhrungslose Dichtung, es kann aber unter extremen Betriebsbedingungen unter Umstanden eine Berührung zwischen den Rmgrippen des Labyrmthdichtrmgs 105 und dem Laufrmg 101 erfolgen. Wenn der Laufr g 101 nicht vorhanden wäre, wurden hierbei Rillen auf den Wellenzapfen 29 erzeugt werden, so daß dieser beschädigt wird und der Rotor 9 unbrauchbar wird. Dank des Vorhandens des Laufrings 101 braucht in einem solchen Fall nur der Laufrmg 101 aus- gewechselt zu werden, so daß der Rotor 9, bei sonstiger Schadensfreiheit, wieder benutzt werden kann.

Zwischen dem Labyrinthdichtring 105 und dem Lippendichtring 103 befindet sich ein ringförmiger Entlastungsraum 107, der über einen Luftungskanal 109 (s. Fig. 7 und Fig. 2) mit der Atmosphäre verbunden ist. Der im Inneren des Rotorgehauses 3 ausgebildete Luftungskanal 109, die sogenannte Laterne, verlauft von einem Punkt zwischen den beiden Wellenzapfen 29, 23 der Rotoren 9, 11 nach unten und mundet an der Unterseite des Rotorgehäuses 3. Der Mundung der Laterne 109 liegt mit Abstand die mit den Kühlrippen 39 versehene Oberseite des Ölbehälters 7 gegenüber. Ein geradliniger Zugangsweg zu der Mundung der Laterne 109 von unter her wird durch den Ölbehälter 7 versperrt.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von unten des Kompressors bei abgenommenem Ölbehälter 7, so daß m der Stirnwand des Getriebegehause 1 die Schraubenlocher 44 für die Befestigung des Ölbehälters 7 und die große Verbin- dungsoffnung 43, über die der Ölbehälter mit dem Getriebegehause kommuniziert, sichtbar sind. Ferner ist m Fig. 4 das Ansauggehause 5 vom saugseitigen Ende des Rotorgehauses 3 abgenommen, so daß der Blick frei ist auf das Einstromgehause 4 mit seinen Stutz-Rippen 14 und den zum Inneren des Rotorgehauses 3 fuhrenden Einströmoffnungen 13. Die Fig. 4 zeigt auch die Mundung der Laterne (Luftungskanal) 109 an der Unterseite des Rotorgehäuses 3. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind beiderseits der Mundung der Laterne 109 Vorsprunge 111 an der Unterseite des Rotorgehauses 3 vorgesehen, die die Mundung der Laterne 109 gegen geradlinigen Zugang von der Seite her abschirmen. Diese Vorsprunge 111 können durch Olablaufkanale gebildet sein. Die M ndung der Laterne 109 befindet sich somit an einer geschützten Stelle, zu der ein geradliniger Zugangsweg weder von unten (wegen des Ölbehälters 7), noch von der Seite (wegen der Vorsprunge 111) möglich ist. Hierdurch wird verhindert, daß z.B. bei der Reinigung des Kompressors mittels eines Hochdruckspritzgerätes der Hochdruck-Wasserstrahl direkt auf die Mundung der Laterne 109 gerichtet werden kann, wodurch Wasser in den Ringraum 107 und damit in den Bereich des Lippendichtrings 103 und des Labyrinthdichtrings 105 gelangen konnte.

Wie anhand von Fig. 7 erläutert werden kann, dient der auf dem Wellenzapfen 29 angebrachte Laufring 101 zusatzlich als Abstandselement, welches für die Einhaltung eines sehr genau bemessenen Spaltes zwischen der druckseitigen Stirnflache des Rotors 9 oder 11 und der dieser zugewandten Stirnflache 113 des Rotorgehäuses 3 dient. Für den Wirkungsgrad des Kompressors kommt es entscheidend auf einen möglichst kleinen und exakt definierten Spalt an der druckseitigen Stirnflache des Rotors 9 bzw. 11 an. Erfindungsgemaß erfolgt die präzise Einstellung und Einhaltung dieses Spalts in der Weise, daß zunächst bei der Bearbeitung des Rotorgehauses 3 der Abstand a zwischen der dem Rotor 9 zugewandten Stirnflache 113 und der Anlageschulter 97 für das Walzlager 93 mit sehr engen Toleranzen auf einem vorgegebenen Wert gefertigt wird. Die Lange b des Laufrings 101, der als Abstandselement zwischen dem Wälzlager 97 und der Stirnflache des Rotors 9 eingesetzt ist, wird ebenfalls mit entsprechend genauen Toleranzen auf einem Wert eingeschliffen, der gegenüber dem Abstand a ein Übermaß hat, welches exakt der Breite des zwischen dem Rotor 9 und dem Rotorgehause 3 einzustellenden Spaltes entspricht. Diese Einstellung des Spaltes aufgrund der Langendifferenz der Abstände a und b ist dadurch möglich, daß erfmdungsgemaß Schragkugellager 91, 93 in symmetrischer Anordnung verwendet werden, die, wie erwähnt, eine vom Axialspiel völlig freie Lageranordnung ergeben. Da somit die Berührungsflächen zwischen dem äußeren Lagerrmg und der Gehauseschulter 97 einerseits und zwischen dem inneren Lagerrmg des Walzlagers 93 und dem Laufrmg 101 andererseits als axial spielfreie Referenzflachen dienen, erhalt man durch hinreichend genaue Bearbeitung des Abstandes a der Gehauseschultern und der Lange b des Laufringes 101 eine entsprechend genaue Einstellung des Rotorstirnspaltes. Die einmal erzielte Einstellung des Rotorstirnspaltes bleibt auch bei Temperaturanderungen erhalten, da der Einfluß der unterschiedlichen Wärmedehnung von Rotorgehause 3 und Laufrmg 101 vernach- lassigbar klein ist. Es entfallt die bisher bei Kompressoren dieser Art bei der Montage erforderliche Einstellung des Rotorstirnspaltes durch Einsetzen von Beilagringen unterschiedlicher Dicke entsprechend der Fertigungstoleranz- scnwankungen.

Claims

Ansprüche

1. Schraubenkompressor mit zwei in einem Rotorgehäuse (3) achsparallel gelagerten Rotoren, die mit schraubenförmigen Zähnen und Zahnlücken ineinandergreifen und im Betrieb Luft von einem saugseitigen Ende in Richtung auf ein druckseitiges Ende des Rotorgehäuses (3) fördern und dabei verdichten, einem am druckseitigen Ende des Rotorgehäuses (3) angeordneten Getriebegehäuse (1), in welchem eine Antriebswelle (17) mit Antriebsgetriebe (19, 21) für die Rotoren (9, 11) gelagert ist und eine Ölschmierung für das Antriebsgetriebe vorgesehen ist, einem Synchronisiergetriebe (25, 27), das die Rotoren (9, 11) zu synchron-gegenläufigem, berührungsfreiem Gleichlauf koppelt und einer am saugseitigen Ende des Rotorgehäuses (3) angeordneten Lageranordnung für die Wellenzapfen (55, 57) der Rotoren (9, 11) , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der druckseitige Wellenzapfen (23, 29) jedes der beiden Rotoren (9, 11) durch eine axialspielfreie Anordnung von zwei Schrägkugellagern (91, 93) im Rotorgehäuse gelagert ist, daß das dem Rotor (9, 11) näherliegende Schrägkugellager (93) gegen eine Innenschulter (97) des Rotorgehäuses (3) und gegen einen den Wellenzapfen (23, 29) umgebenden Distanzring (101) anliegt, und daß die axiale Länge b des Distanzrings (101) um ein Übermaß größer ist als der Abstand a der Innenschulter (97) des Rotorgehäuses von der dem Rotor (9) zugewandten Stirnfläche (113) des Rotorgehäuses (3) derart, daß das Übermaß lo des Distanzrings (101) die Breite des Spaltes zwischen der Stirnfläche des Rotors (9, 11) und der inneren Stirnfläche (113) des Rotorgehäuses bestimmt.

2. Schraubenkompressor nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Distanzring

(101) als ein gehärteter Laufring mit polierter Oberfläche ausgebildet ist, mit dem eine den Distanzring (101) umgebende Dichtungsanordnung (103, 105) für den Wellenzapfen (23) bzw.

(29) zusammenwirkt.